泥浆的固化处理技术应用

针对路桥等建筑施工工程产生大量废弃泥浆不易处理的现状,本论文展开了固化技术讨论,在分析了废弃泥浆组成及特点的基础上,重点探讨了废弃泥浆的固化处理技术,从工业石膏、粘土和减水剂三个角度分析了泥浆的固化处理措施,对于进一步加强建筑施工产生的废弃泥浆的固化处理及其应用技术具有一定借鉴意义。     

低温MTC固井工艺技术研究

MTC固井技术是利用钻井施工中,要废弃的完井泥浆的降失水性和悬浮性,通过加入廉价的高炉水淬矿渣,激活剂,激活助剂,必要时再加入少量的分散剂、缓凝剂、降失水剂,使完井泥浆转化为性能完全可以和油井水泥浆相当或更好的一种新型固井技术,该转化的泥浆固化液流动性能好,稠化时间易控,具有低失水、微触变性能,稳定性好等特点,其固化体具有良好的抗腐蚀及抗高温老化性,由于该泥浆固化液是由废弃泥浆转化而来,所以和泥浆具有较好的相容性,从而可以达到顶替效率100%的效果,提高固井质量。     

PAM絮凝剂对钻孔粘土废弃泥浆脱水性能的影响

为了提高废弃泥浆的压滤脱水效率,选用PAM作为絮凝剂,采用物理—化学联合的方法,研究不同类型、不同分子量和不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水性能的影响规律。试验结果表明,阴离子型PAM絮凝剂能明显改善钻孔粘土泥浆的脱水性能;相对分子量为1 000万的阴离子型PAM絮凝剂效果最优,并确定不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水的影响规律;在此基础上建立最优PAM絮凝剂压滤脱水的数学模型,为指导钻孔粘土废弃泥浆的处理提供一定的参考价值。     

凹凸棒石粘土沉降分散行为研究

采用重力沉降分析法研究了酸碱度、表面活性剂、溶剂等对凹凸棒石粘土沉降分散行为的影响，并进行了理论分析．研究表明，溶液的pH、表面活性剂浓度和分散介质类别均影响凹凸棒石粘土的沉降分散行为；凹凸棒石粘土表面及介质的极性变化是凹凸棒石粘土沉降分散行为改变的重要因素．凹凸棒石粘土的沉降分散行为具有规律性：即溶液的酸碱电解质浓度越大，凹凸棒石粘土分散稳定性越好．分散介质的极性越大，凹凸棒石粘土的分散状况越好．表面活性剂能明显促进凹凸棒石粘土在低介电常数有机介质中的分散状况，高浓度的表面活性剂促进凹凸棒石粘土分散及其稳定性的增强．凹凸棒石粘土表面及介质的极性增大会使凹凸棒石粘土粒子间斥力增强，促进粒子破碎，改善粒子的粒径分布，同时使粒子在电斥力作用下分散稳定性增高。     

利用废弃钻井泥浆作为注浆浆液的试验研究

矿山钻井工程结束后会产生大量的废浆.对这些废浆能否用被用作为地面预注浆浆液进行了一些试验.钻井泥浆和地层注浆所用的浆液有着不同的性能要求,其材料组成也不完全相同,不能直接用于地层注浆.在实验室里,对钻井废弃泥浆和注浆粘土纯浆的相对密度、粘度、pH值和稳定性等物理性能进行了试验,表明二者的粘度和稳定性差别较大.向两种浆液...     

陕北地区石油钻井泥浆中污染物质分布特征分析

石油勘探开发的过程中废弃了大量的钻井泥浆,这些钻井泥浆不断侵蚀着土壤与水体,造成恶劣的环境污染。针对这一情况,本文选取了长庆油田中陕北地区的五个井场,并对其钻井泥浆进行深度的污染分析。结果表明,废弃的钻井泥浆呈现出粘稠的胶状形态,主要成分包括粘土、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺。本文通过分析陕北地区石油钻井泥浆中的污染物的特征,探讨了污染物对于环境的恶劣影响,并提出了相应的解决建议。     

两性离子降粘剂AMTA的合成

在引发剂加量Ｗｉｎｔ为单体量的３５％～４５％;物质的量比为ｎＡＡ＋ＡＳ：ｎＡＭ：ｎＤＡＤＭＡＣ＝５∶３∶２５的条件下,合成的一种新型两性离子降粘剂ＡＭＴＡ,它不仅具有高效的降粘作用和对粘土颗粒的水化分散的抑制作用而且还具有高温稳定作用。ｗ为０１％时,在粘土泥浆和聚合物泥浆中降粘率分别达９０％和６０％。其性能明显优于阴离子降粘剂。     

钻井废弃泥浆无害化处理原理及工艺要求

钻井泥浆在石油和天然气钻探过程中必不可少。为了达到安全、快速的钻井目的,钻井液中添加了多种化学添加剂。而废弃泥浆由各种化学添加剂、粘土、钻屑、无机盐、含油物质等聚合而成,pH值较高,并且一般存放在井场污池内,靠天然蒸发和风干时间长,污染大,管理不善容易造成环境污染事故。随着社会的发展,环保要求日益严格,钻井废弃泥浆的处理刻不容缓。2006年和2007年庆西作业区对管区的钻井废弃泥浆进行了无害化处理,效果比较好,地表植被恢复良好。     

磺化木质素磺甲基酚醛树脂的降失水和粘度控制作用

制备了一种抗高温降失水剂SLSP-4。它是高分子量磺化木质素和改性磺甲基酚醛树脂的交联产物。它在180℃—200℃以下能控制泥浆的失水和粘度。它特别适用于低矿化度泥浆。随浓度的不同它具有絮凝和分散特性,其稳定性机理是静电作用与空间位阻作用。     

泥水盾构施工废弃泥浆对同步注浆材料性能的影响

泥水盾构施工会产生大量废弃泥浆,传统的抛弃堆放不但污染环境且占用土地资源。本文依托南京长江新济洲供水廊道项目泥水盾构工程,针对江底盾构施工中的废弃泥浆,开展了将其应用于同步注浆材料的可行性研究。通过室内试验,研究了泥浆固水比、膨润土替代率和废弃泥浆黏粒含量对注浆材料性能的影响,同时对比分析了新配制膨润土泥浆和废弃泥浆对注浆材料性能影响的差异。结果表明：增大泥浆固水比,可使砂浆凝结时间缩短、强度增大、泌水率和体积收缩率降低,但会导致砂浆流动性变差。相比于新配制膨润土泥浆,废弃泥浆制备的砂浆具有更优的流动性能,但存在泌水率偏大和强度偏低的问题。采用废弃泥浆替代部分新配制膨润土泥浆,则能够有效控制砂浆的泌水率增大和强度降低的问题,同时使砂浆的流动性能大幅提高;废弃泥浆黏粒含量对砂浆性能影响相对较小,一定程度上表明了使用不同地层废弃泥浆制备的砂浆性能差异不大,故无需随地层变化而对砂浆配比进行较大调整,便于实际工程施工应用。     

钻井废弃泥浆无害化处理及工艺要求

钻井泥浆在石油和天然气钻探过程中必不可少.为了达到安全、快速的钻井目的,钻井液中添加了多种化学添加剂.而废弃泥浆由各种化学添加剂、粘土、钻屑、无机盐,含油物质等聚合而成,pH值较高,并且一般存放在井场污池内,靠天然蒸发和风干时间长,污染大,管理不善容易造成环境污染事故.随着社会的发展,环保要求日益严格.钻井废弃泥浆的处理刻不容缓.2006年和2007年庆西作业区对管区的钻井废弃泥浆进行了无害化处理,效果比较好,地表植被恢复良好.     

含CMC粘土泥浆絮凝和分离的研究

本文以含有羧甲基纤维素(carboxymethyl-cellulose,简称CMC)作稳定剂的泥浆在电解质和聚合物聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)的作用下絮凝、脱水为例,讨论了应用PAM试液使泥浆等悬浮液絮凝、脱水的实验方法以及电解质和PAM的类型、浓度、配比、搅拌速度等条件对含CMC泥浆的絮凝和脱水的影响,并由聚合物在固体颗粒上的吸附着手,从理论上分析了聚合物对粗分散体系稳定性的影响。     

废弃泥浆改性同步注浆材料试验研究

泥水盾构施工过程中会产生大量的废弃泥浆,针对废弃泥浆的处理难题,介绍了一种新型泥浆处理方法。将废弃泥浆作为盾构同步注浆材料应用于同步注浆液,并研究了泥浆对同步注浆液性能的影响。研究结果表明:用废弃泥浆配制的同步注浆液分层度、泌水率明显降低,很好地解决了同步注浆液泵送过程中的堵管问题,凝结时间有一定的增加,可通过控制泥浆比重与泥浆量来缩短凝结时间。流动性也能满足注浆要求。并用废弃泥浆配制出抗水分散性较好的同步注浆材料,最大7 d水陆强度比达0.81。     

胜利油田废弃钻井泥浆复合固化剂研究

针对胜利油田废弃钻井泥浆浸出液COD值高的特点,以水泥、粉煤灰、添加剂A、添加剂B组成的复合固化剂,对废弃泥浆进行固化处理研究。通过正交试验,得到几种固化剂在处理废弃钻井泥浆中的最佳配比,其组分质量分数分别为:水泥10%、粉煤灰20%、添加剂A 3%、添加剂B 0.5%。实验结果表明,复合固化剂使用后可将泥浆浸出液的COD值从896.84 mg/L降低至72.35 mg/L。     

废弃钻井泥浆土地化研究

废弃钻井泥浆对环境会造成巨大的污染,探索一条无害化土地处理技术成为热点课题.该文针对新疆大白301井废弃钻井泥浆固相进行土地化处理,通过在泥浆与土壤混合体系种植空心菜和玉来,研究发现不同作物时重金属净化效果不同;当混合体系中泥浆与土壤体积比达到1∶4后,对植物生长影响不明显,对土壤肥力、蓄水能力有很大改观,且对污染物有很好的净化作用.实验研究表明,土地化处理过的泥浆对重金属降解效果明显.     

粉质黏土替代膨润土改性泥浆配比试验

为解决土压平衡盾构及车站基坑开挖过程中产生大量废弃粉质黏土的现状,提出一种利用废弃粉质黏土调制泥浆改良盾构渣土的新方案。以沈阳地区粉质黏土为研究对象,通过添加不同的外加剂对粉质黏土泥浆进行改性,研究泥浆土水比、外加剂种类及掺量变化对改性泥浆的漏斗黏度、酸碱度、滤失量和胶体率的影响。通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)研究了粉质黏土泥浆的微观改性机理。结果表明：纯粉质黏土泥浆自身稳定性差、泌水量大,无法有效改良渣土;碳酸钠和焦磷酸钠对粉质黏土泥浆的改性效果较好,合理掺入量为1%～3%;改性后的粉质黏土泥浆可有效改良砾砂地层渣土的塑流性,合理粉质黏土泥浆土水比为9∶11、焦磷酸钠掺量为3%,注入比为24%～28%。研究结果验证了粉质黏土泥浆用作盾构渣土改良剂的可行性,为废弃粉质黏土再利用提供了新思路。     

抗高温高密度水基钻井液体系的室内实验研究

为了满足当前深井、超深井逐步向深层次开发的需要,在分析评价各种抗高温水基钻井液处理剂的基础上,优化研制出一种以OCL-JB为主要降滤失剂的抗210℃高温的高密度水基钻井液体系,并对体系的性能进行评价。实验结果表明,新型抗高温、抗盐降滤失剂OCL-JB抗温性好,能与多种处理剂配伍;OCL-JB主要是通过吸附作用,增大粘土颗粒的zeta电位和水化膜来提高泥浆中粘土微粒的聚结稳定性,控制钻井液高温高压滤失量。所研制的抗高温高密度(2.3 g/cm3)钻井液经过210℃高温后性能稳定,具有良好的高温高压流变性能和滤失造壁性能,抑制能力和抗污染能力强,润滑性好。     

抗高温高密度水基钻井液体系的室内实验研究

为了满足当前深井、超深井逐步向深层次开发的需要,在分析评价各种抗高温水基钻井液处理剂的基础上,优化研制出一种以OCL-JB为主要降滤失剂的抗210℃高温的高密度水基钻井液体系,并对体系的性能进行评价.实验结果表明,新型抗高温、抗盐降滤失剂OCL-JB抗温性好,能与多种处理剂配伍;OCL-JB主要是通过吸附作用,增大粘土颗粒的zeta电位和水化膜来提高泥浆中粘土微粒的聚结稳定性,控制钻井液高温高压滤失量.所研制的抗高温高密度(2.3 g/cm3)钻井液经过210℃高温后性能稳定,具有良好的高温高压流变性能和滤失造壁性能,抑制能力和抗污染能力强,润滑性好.     

顶管施工废弃泥浆的泥水分离特性研究

泥水平衡盾构、顶管工程施工过程中会产生大量的废弃泥浆，将泥浆进行快速泥水分离是解决泥浆堆置场地短缺的必要途径.开挖地层的变化以及泥浆掺加剂的变化，导致了盾构、顶管工程废弃泥浆性质的多变，易降低后续的泥浆脱水效率.针对此问题，本文以典型顶管施工废弃泥浆的脱水工程为研究对象，测定并研究了该工艺中顶管废弃泥浆的泥水分离特性及脱水产物的物理化学特性.研究发现，絮凝-过滤工艺处理废弃泥浆得到泥饼的含水率与泥浆初始粒径及过滤压力有关，未来的相关工程可以基于废弃泥浆的初始粒径，选取相应的过滤压力；顶管废弃泥浆的性质随着开挖地层的变化而发生大幅度变化，其絮凝-过滤工艺需要根据地勘报告进行设计，考虑泥浆脱水过程中的最不利情况.提出了絮凝-过滤工艺未来的优化及发展方向.     

低分子量两性离子聚合物LADA的合成及在钻井液体系中的应用

笔者选择AMPS作为阴离子单体,DMC作为阳离子单体,与AM进行三元共聚,按照单体配比为n(AMPS):n(AM):n(DMC)=2:5:1合成了低分子量两性离子聚合物(以下简称LADA).在钻井液体系中多种物质存在的情况下,发现其在负性界面具有较好的吸附能力,对粘土颗粒有分散絮凝作用,使钻井液体系更加均匀,同时两性基团起到了协调稳定作用.实验证明加入LADA不仅提高了钻井液体系的稳定性,而且对降低不同温度不同密度钻井液体系的滤失量也有显著效果;并且对其在钻片液体系中的作用机理进行了探讨.